本書在簡要介紹海洋動(dòng)力、海洋生物、海洋與大氣相互作用等基本概念的基礎(chǔ)上，主要闡釋海洋氣象災(zāi)害、水文災(zāi)害、地質(zhì)災(zāi)害、生態(tài)災(zāi)害的基本概念、基本規(guī)律與時(shí)空分布特征，介紹海岸與海洋災(zāi)害預(yù)報(bào)與海岸防護(hù)的基本方法。
本書配有數(shù)字交互資源，便于讀者隨時(shí)查看課件、視頻和課后習(xí)題解析。本書可作為海洋及相關(guān)學(xué)科學(xué)生教材，也可作為相關(guān)專業(yè)科技人員參考用書。
海岸與海洋災(zāi)害這門課可以使學(xué)生在面向海洋、走向世界的過程中對(duì)可能遇到自然災(zāi)害和惡劣環(huán)境有所認(rèn)識(shí)，從而更加從容地面對(duì)突發(fā)海洋事件，加強(qiáng)應(yīng)急管理與防御，為保障沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展、支撐海洋強(qiáng)國建設(shè)發(fā)揮積極作用。
本書配有數(shù)字交互資源，便于讀者隨時(shí)查看課件、視頻和課后習(xí)題解析。本書可作為海洋及相關(guān)學(xué)科學(xué)生教材，也可作為相關(guān)專業(yè)科技人員參考用書。
海岸與海洋災(zāi)害這門課可以使學(xué)生在面向海洋、走向世界的過程中對(duì)可能遇到自然災(zāi)害和惡劣環(huán)境有所認(rèn)識(shí)，從而更加從容地面對(duì)突發(fā)海洋事件，加強(qiáng)應(yīng)急管理與防御，為保障沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展、支撐海洋強(qiáng)國建設(shè)發(fā)揮積極作用。
我國是世界上遭受海洋災(zāi)害影響嚴(yán)重的國家之一。隨著海洋經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，沿海地區(qū)海洋災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)日益突出，海洋防災(zāi)減災(zāi)形勢(shì)十分嚴(yán)峻。根據(jù)《2019 年中國海洋災(zāi)害公報(bào)》，2019 年，各類海洋災(zāi)害給我國沿海地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和海洋生態(tài)保護(hù)帶來了諸多不利影響，造成直接經(jīng)濟(jì)損失共 117.03 億元，其中風(fēng)暴潮災(zāi)害造成的直接經(jīng)濟(jì)損失，占總損失的 99%;死亡（含失蹤）22 人，全部由海浪災(zāi)害造成。單次海洋災(zāi)害過程中，2019 年"利奇馬"臺(tái)風(fēng)風(fēng)暴潮造成的直接經(jīng)濟(jì)損失嚴(yán)重，達(dá) 102.88億元。
2019 年 11 月29 日，中共中央政治局就我國應(yīng)急管理體系和能力建設(shè)進(jìn)行第十九次集體學(xué)習(xí)。習(xí)近平總書記在主持學(xué)習(xí)時(shí)指出，應(yīng)急管理是國家治理體系和治理能力的重要組成部分，要發(fā)揮我國應(yīng)急管理體系的特色和優(yōu)勢(shì)，積極推進(jìn)我國應(yīng)急管理體系和能力現(xiàn)代化。習(xí)近平總書記的重要指示為做好海洋防災(zāi)減災(zāi)工作提供了根本遵循。
本書基于天津大學(xué)張金鳳教授主講的《海岸與海洋災(zāi)害》專業(yè)選修課講義改編而成，針對(duì)海岸與海洋災(zāi)害領(lǐng)域的基本概念和相關(guān)研究進(jìn)展進(jìn)行了梳理和匯總，以供相關(guān)專業(yè)高年級(jí)本科生學(xué)習(xí)之用。全書共 8 章∶ 第 1 章引論介紹海洋科學(xué)的基本范疇和海岸與海洋災(zāi)害的概況;第 2 章介紹海岸與海洋基本知識(shí)和基礎(chǔ)理論;第 3 章介紹海洋氣象災(zāi)害，主要介紹風(fēng)暴潮、海冰和海霧等災(zāi)害的基本成因、分類和危害等;第 4章介紹海洋水文災(zāi)害，主要介紹災(zāi)害性海浪的災(zāi)害等級(jí)、分布規(guī)律及 災(zāi) 害評(píng)估等;第 5章介紹海洋地質(zhì)災(zāi)害，主要介紹海洋地震及其次生災(zāi)害海嘯、海岸侵蝕與坍塌、海平面上升、結(jié)構(gòu)物局部沖刷、海床液化、海底沙波與沙脊等災(zāi)害;第 6 章介紹海洋生態(tài)災(zāi)害，主要介紹赤潮、海上溢油、咸潮入侵等的特征和規(guī)律;第 7 章介紹海岸與海洋災(zāi)害預(yù)測(cè)與監(jiān)控，主要介紹風(fēng)暴潮和海冰災(zāi)害的預(yù)報(bào)流程、預(yù)報(bào)方法等;第 8 章介紹海岸防護(hù)與海洋防災(zāi)體系，主要介紹海岸硬防護(hù)、軟防護(hù)結(jié)構(gòu)和我國及世界各國的海洋防災(zāi)管理體系。
通過《海岸與海洋災(zāi)害》課程的學(xué)習(xí)，可初步認(rèn)識(shí)海岸與海洋災(zāi)害的特征和成因等，了解海岸與海洋災(zāi)害預(yù)報(bào)和評(píng)估方法，從而可以更加科學(xué)地面對(duì)和處理突發(fā)海岸與海洋災(zāi)害事件，更加合理地開展應(yīng)急災(zāi)害管理與防御，為保障沿海地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展、支撐海洋強(qiáng)國建設(shè)發(fā)揮積極作用。
本書由張金鳳、臧志鵬、陳同慶撰寫，由張金鳳統(tǒng)稿。唐千姿、荊一戈、許振、賈家喻為本書的編寫付出了辛勤勞動(dòng)。張慶河教授對(duì)于本書的編寫提供了指導(dǎo)。
由于作者的學(xué)識(shí)和水平所限，難免存在疏漏、不妥或錯(cuò)誤之處，誠懇希望讀者指正。
作者 2021年6月
張金鳳 天津大學(xué)建筑工程學(xué)院教授，博士生導(dǎo)師。從事海岸動(dòng)力過程與河口海岸泥沙運(yùn)動(dòng)機(jī)理、波浪-海床-結(jié)構(gòu)物相互作用及災(zāi)害性氣候數(shù)值模擬等方面的研究，首次從介觀尺度對(duì)黏性泥沙絮凝過程進(jìn)行數(shù)值模擬，開辟了從細(xì)觀尺度研究黏性泥沙運(yùn)動(dòng)機(jī)理的新途徑，豐富了黏性泥沙輸移理論。主持和參與國家863項(xiàng)目、重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國家自然基金聯(lián)合（重點(diǎn)）項(xiàng)目及面上項(xiàng)目等10余項(xiàng)，天津市自然科學(xué)重點(diǎn)基金及其他省部級(jí)和橫向科研課題多項(xiàng)。獲水運(yùn)建設(shè)行業(yè)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)1項(xiàng)；出版1部教材；發(fā)表論文60余篇。
第1章 引論
1.1 海洋科學(xué) 1
1.1.1 海洋科學(xué)研究對(duì)象 1
1.1.2 海洋科學(xué)研究特點(diǎn) 2
1.2 海岸與海洋災(zāi)害概述 3
1.2.1 基本概念 3
1.2.2 我國海岸與海洋災(zāi)害概述 4
1.2.3 世界海岸與海洋災(zāi)害概述 5
第2章 海岸與海洋基礎(chǔ)知識(shí)
2.1 海洋 7
2.2 海岸 10
2.2.1 基本概念 10
2.2.2 海岸類型 11
2.3 海洋環(huán)流 14
2.3.1 海流的成因及表示方法 14
2.3.2 海流運(yùn)動(dòng)方程 15
2.3.3 風(fēng)海流理論 20
2.3.4 世界大洋環(huán)流分布 22
2.4 海洋波動(dòng) 25
2.4.1 波浪的基本性質(zhì) 25
2.4.2 波浪理論簡介 27
2.5 潮汐與潮流 33
2.5.1 潮汐 33
2.5.2 潮流 39
2.6 海洋和大氣 40
2.6.1 海洋在氣候系統(tǒng)中的地位 40
2.6.2 海洋-大氣相互作用的基本特征 42
2.6.3 ENSO及其對(duì)大氣環(huán)流的影響 44
2.7 海洋生物 46
2.7.1 海洋生物概況 46
2.7.2 海洋環(huán)境特點(diǎn) 46
2.7.3 海洋生物環(huán)境分區(qū) 48
第3章 海洋氣象災(zāi)害
3.1 風(fēng)暴潮 52
3.1.1 基本概念 52
3.1.2 風(fēng)暴潮災(zāi)害的評(píng)價(jià)指標(biāo) 53
3.1.3 全球風(fēng)暴潮災(zāi)害概述 54
3.1.4 我國風(fēng)暴潮災(zāi)害概述 55
3.2 海冰 61
3.2.1 基本概念 61
3.2.2 海冰分布規(guī)律 64
3.3 海霧 66
3.3.1 基本概念 66
3.3.2 海霧分布規(guī)律 67
第4章 海洋水文災(zāi)害
4.1 基本概念 71
4.1.1 災(zāi)害性海浪 71
4.1.2 風(fēng)浪等級(jí) 72
4.2 海浪災(zāi)害概況 73
4.3 災(zāi)害性海浪的分布規(guī)律 76
4.3.1 空間分布76
4.3.2 時(shí)間分布 78
4.4 災(zāi)害性海浪風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估 80
第5 章 海洋地質(zhì)災(zāi)害
5.1 海洋地震及其次生災(zāi)害海嘯 86
5.1.1 地震 86
5.1.2 地震次生災(zāi)害海嘯 90
5.2 海岸侵蝕與坍塌 95
5.2.1 海岸侵蝕 95
5.2.2 海岸坍塌 98
5.3 海平面上升 101
5.3.1 海平面上升的原因 101
5.3.2 海平面上升的災(zāi)害效應(yīng) 102
5.3.3 海平面上升率研究 105
5.4 結(jié)構(gòu)物局部沖刷 107
5.4.1 沖刷現(xiàn)象概述 107
5.4.2 典型構(gòu)筑物局部沖刷 108
5.4.3 基礎(chǔ)沖刷研究基本方法 111
5.4.4 基礎(chǔ)沖刷的工程防護(hù) 112
5.5 海床液化 113
5.5.1 沙土液化的概念和機(jī)理 113
5.5.2 沙土液化的影響因素 114
5.5.3 沙土液化的工程評(píng)價(jià)及防治措施 116
5.6 海底沙波與沙脊 118
5.6.1 海底沙波 118
5.6.2 海底沙脊 120
5.6.3 海底活動(dòng)性沙質(zhì)底形的工程危害性 122
第6章 海洋生態(tài)災(zāi)害 126
6.1 赤潮 126
6.1.1 赤潮概述 126
6.1.2 赤潮災(zāi)害爆發(fā)機(jī)制 128
6.1.3 赤潮災(zāi)害類型與強(qiáng)度劃分 129
6.1.4 中國沿海赤潮災(zāi)害時(shí)空分布 132
6.1.5 赤潮的危害 135
6.2 海上溢油 136
6.2.1 海上溢油概況 136
6.2.2 海上溢油事故概況 138
6.2.3 海上溢油的危害 141
6.2.4 海上溢油的處理措施 142
6.3 咸潮入侵 145
6.3.1 基本概念 145
6.3.2 影響咸潮的環(huán)境因素 146
6.3.3 咸潮的危害及防治 148
6.4 其他災(zāi)害類型 149
6.4.1 濕地灘涂縮減 149
6.4.2 海水入侵與土壤鹽漬化 149
第7章 海岸與海洋災(zāi)害預(yù)測(cè)與監(jiān)控
7.1 風(fēng)暴潮預(yù)報(bào) 153
7.1.1 風(fēng)暴潮預(yù)報(bào)所需的資料 153
7.1.2 風(fēng)暴潮的經(jīng)驗(yàn)預(yù)報(bào)方法 155
7.1.3 風(fēng)暴潮數(shù)值預(yù)報(bào) 156
7.2 海冰預(yù)報(bào) 159
7.2.1 海冰預(yù)報(bào)所需的資料 159
7.2.2 海冰的經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)預(yù)報(bào)方法 160
7.2.3 海冰數(shù)值預(yù)報(bào) 161
第8章 海岸防護(hù)與海洋防災(zāi)管理體系
8.1 海岸防護(hù) 165
8.1.1 海岸硬防護(hù) 165
8.1.2 海岸軟防護(hù) 170
8.2 海洋防災(zāi)管理體系 174
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